超声波作用于纤维时,在纤维无定形区的空隙产生应力、应变能的集中,引起裂纹的扩展形成新表面,即无定形区的空隙加大。同时,由于超声波的作用,产生了纤维表面的微观滑移而形成疲劳源,在纤维的表面刻蚀出微孔。使羊毛鳞片变钝,尖部受损,鳞片层之间开裂,削弱分子间作用力及分子内的氢键作用,膨润性增加,纤维中有足够大的空隙使染料分子更容易扩散入内部,使染料平衡上染百分率提高,上染速率加快,提高了羊毛的可染性。
9微波染色
随着微波应用技术的普及和不断完善,微波元器件性能在不断地提高,成本亦大幅度降低,作为一种高新技术在染整行业已得到了应用,且与传统染整技术之间的结合正日趋成熟。微波技术除了可用于纺织材料的烘干外,还可用于印染中的染色与固色。微波染色可采用织物或丝束加工方式,不仅可用于亲水性纤维染色,在加入适当助剂的情况下,还可用于疏水性纤维的染色。染料可采用分散染料、活性染料、直接染料和阳离子染料等。染色后的处理与常规方法相同。例如,利用分散染料染涤纶以及油溶性染料和分散染料染醋酯纤维时,用微波进行固色可取得较好的效果。将微波技术用于染色中的染料固色,可降低能源的消耗。利用微波进行染色的原理是:当浸轧染料溶液的织物受到微波照射后,由于纤维中的极性分子(如水分子)的偶极子受到微波高频电场的作用,因而发生反复极化和改变排列方向(如2450mHz时,在1s内有24亿5千万次的偶极子旋转运动),在分子间反复发生摩擦而发热,这样可迅速地将吸收电磁波的能量转变为热能。与此同时,一些染料分子在微波的作用下,也可发生诱导而升温,从而达到快速上染和固色的目的。也就是说,微波是利用织物上的水在感应作用下发热。因此羊毛染色时通常在纤维内部存在一些水有助于染料的扩散。
微波加热的织物上各点染料浓度大致是均匀的,说明在液态时很少引起或没有引起流体流动,而流体移动呈汽化状态,因此不会带走染料。但采用表面加热干燥时,由于大部分水从试样内部的湿润部分以液态形式移向表面,造成表面附近的染料浓度高于试样内部。
采用微波干燥时,要求微波与纤维耦合的效率较高,实验表明,当微波电场方向与纤维成一直线或平行时,可得到最高的耦合,这就需要专门的技术来产生和维持所需电磁场的分布。目前用微波进行染色有下列优点:
(1)热量在纤维团内部扩展,无泳移,无渗化,无白花。颜色均匀,色牢度高,质量好。
(2)染料扩展迅速,固色时间短,甚至可缩短1O倍。
(3)设备简单,控制迅速而简便,可以实现自动控制,加工速度快。
微波染色,目前还存在一些问题:
(1)染料、助剂必须经过特殊选择,才能运用。
(2)必须防止固色过程中纤维中水分的蒸发以致干燥,影响固色速率甚至损伤纤维。
(3)目前微波发生器成本较高。
(4)为了防止泄漏微波对人体影响,必须采取一些特殊的劳动保护措施。
目前国内已生产WBL一936型印染布微波预烘机。该机利用微波能对各种印染的棉织品、化纤织品及其混纺织品进行干燥和固色,亦可对上浆织品进行干燥。它有干燥快、固色牢、质量好、环境温度低、劳动条件好、干燥均匀、光泽好等优点。主要参数:工作频率915MHz,输出功率40Kw,电源380V三相60KW,产量40~70m/min(可调)。
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